Fys 1-5 Flashcards
Hvad kaldes bundter af muskelfibre, og hvordan er muskelstrukturen opbygget?
Bundter af muskelfibre kaldes fascikler, som samles til at danne en muskel. Hver muskelfiber består af myofibriller, og muskelstrukturen opbygges i følgende rækkefølge:
Myofilamenter → Sarcomerer → Myofibriller → Muskelfibre → Fascikler → Muskler.
Hvordan er muskelfiberens celler opbygget?
Myofibriller udgør ca. 80% af en muskelfiber og ligger parallelt med hinanden.
Muskelfiberen er omgivet af en cellemembran kaldet sarcolemma.
Muskelfiberen indeholder et veludviklet sarcoplasmatisk retikulum, der danner et netværk omkring myofibrillerne.
Cellekernerne i muskelfibrene ligger i overfladen af fibrene.
Hvilken struktur har myofibriller, og hvad omgiver dem?
Myofibriller ligger parallelt i forhold til hinanden og er omgivet af sarkoplasmatisk retikulum (SR) og t-rør.
Hvad består en sarkomer af, og hvilke dele indgår i dens struktur?
En sarkomer består af kontraktile filamenter, primært aktinfilamenter (tynde) og myosinfilamenter (tykke), som er arrangeret i forlængelse og parallelt ved siden af hinanden.
Sarkomerens dele:
A-bånd: En mørk zone, hvor aktin og myosin overlapper.
H-zone: En lys zone inden for A-båndet, der kun indeholder myosinfilamenter.
M-linje: En smal linje i H-zonen, hvor myosinfilamenterne hæfter i midten.
Z-skive: Sarkomerets grænser, hvor aktinfilamenterne hæfter på hver side.
I-bånd: En lys zone omkring Z-skiven, der kun indeholder tynde filamenter.
Titinfilamenter strækker sig fra Z-skiven til M-linjen og hæfter til myosinfilamenterne.
Hvad sker der under filamentglidning, når en muskel kontraherer?
Under kontraktion glider aktinfilamenterne mod hinanden ind mod midten af A-båndet. Dette får sarcomeret til at forkortes, hvor H-båndet og I-båndet bliver mindre, mens A-båndets længde forbliver uændret.
Hvad er t-rør, og hvad er deres funktion?
T-rør er fordybninger i cellemembranen (sarcolemma), som omslutter hver myofibril. De løber hen over sarcomeren ved overgangen mellem I- og A-båndet og sikrer, at extracellulærvæsken kan diffundere ind i rørene. T-rørenes membran indeholder:
Spændingsafhængige kanaler (DHPR).
Na+-kanaler og K+-kanaler.
Na+-K+-transportører, der hjælper med iontransport og signaloverførsel.
Hvad er sarkoplasmatisk retikulum (SR), og hvad er dets funktion?
Sarkoplasmatisk retikulum (SR) er et intracellulært rørsystem, der omslutter hver myofibril og fungerer som et lager for calciumioner. SR-membranen indeholder:
Ca2+-kanaler (RYR): Frisætter calcium under muskelkontraktion.
Ca2+-transportører (SERCA): Genoptager calcium for at afslutte kontraktionen.
En struktur bestående af et t-rør og SR på begge sider kaldes en triade.
Hvad er en motorisk enhed, og hvordan fungerer den?
En nerveceller og de muskelfibre, som den innerverer. Samme motoriske neuron kan innervere flere muskelfibre.
Hvad er en motorisk endeplade, og hvordan er den opbygget?
En motorisk endeplade er kontaktområdet mellem en motorisk nervefiber og en skeletmuskelfiber.
Nervens grene splittes ud, så én gren innerverer én muskelfiber.
Hver muskelfiber har kun én motorisk endeplade.
Nerven indeholder synaptiske vesikler med neurotransmitteren acetylcholin.
Beskriv Irritations-kontraktionskobling
- Impuls i motor neuron
- Frigivelse af acetylcholine fra motor neuronen ved den motoriske endeplade
- Aktionspotential over muskelmembranen
- Aktionspotentiale ned igennem T-rørene
- Konformationsændring af DHPR
- DHPR-RYR interaktion
- Åbning af RYR kanalerne
- Frigivelse af Ca2+ fra SR via RYR
- Binding af Ca2+ til troponin C på aktinfilamenterne
- Tværbrocyklus
Beskriv Tværbrocyklus
- ATP binder sig til myosinhovedet, som sænker tiltrækningskraften mellem hovedet og aktin, hvormed det giver slip.
- ATP spaltes til ADP og P, og hoved vipper tilbage til sin udgangsposition.
- Hovedet griber igen fat i aktin og med frigivelsen af P, laver det en nikkebevægelse og trækker dermed i aktin.
- Derefter afgives ADP, og et nyt ATP-molekyle kan binde sig til hovedet.
Beskriv Relaksation
- Ca2+ pumpes tilbage til det sarcoplasmatiske reticulum
- Afgivelse af Ca2+ fra troponin C
- Ophør af interaktionen mellem aktin og myosin
Hvad er Rigor mortis?
= dødsstivhed
* ATP er ansvarlig for, at myosinhovederne kan give slip på aktinfilamenterne under tværbrocyklus
* Hvis ATP forsvinder, hvilket sker nå̊r man dør, så vil tværbrocyklus stoppe, mens myosinhovederne stadig sidder på aktin
Uden ATP kan tværbroerne ikke brydes, og musklen vil blive rigid
Hvilke to mekanismer kan nervesystemet bruge til at regulere kraftudvikling?
Nervesystemet kan regulere kraftudvikling ved hjælp af:
Fyrringsfrekvens: Regulering af muskelfibrenes kraftudvikling ved at ændre antallet af nerveimpulser pr. sekund.
Rekruttering: Øgning af antallet af aktive motoriske enheder og dermed antallet af aktive muskelfibre.
Hvad betyder fyringsfrekvens, og hvordan måles den?
Fyringsfrekvens refererer til frekvensen af aktionspotentialer (AP) og måles i Hertz (Hz), som angiver antallet af AP pr. sekund. For eksempel, hvis der sendes 10 AP pr. sekund, er fyringsfrekvensen 10 Hz.
Hvad er forskellen på maksimal twitchkraft og maksimal tetanisk kraft?
Den maksimale twitchkraft (kraften ved et enkelt AP) er cirka 1/4 af den maksimale tetaniske kraft, som opnås ved høj fyringsfrekvens.
Hvad er en twitch, og hvad sker der under en enkeltkontraktion?
En twitch er den kraft, der fremkaldes af et enkelt aktionspotentiale (AP).
Hvad er takket tetanus, og hvordan påvirker høj fyringsfrekvens kraftudviklingen?
Tetanus opstår, når aktionspotentialer sendes med høj frekvens, før kraften fra den tidligere AP er faldet. Dette medfører, at calcium frigives fra SR igen, inden koncentrationen falder, hvilket gør det muligt for musklerne at generere højere kraft. Tetanisk kontraktion øger kraftudviklingen, da latensperioden (den tid det tager, før kraften stiger) er overstået, og musklerne kan generere højere kraft, før calciumkoncentrationen falder.
Ved en øget fyringsfrekvens frisættes kalcium fra SR igen inden kraften er faldet igen, hvormed kraften kan stige til et højere niveau. Dette skyldes, at musklerne har en latenstid fra aktionspotentialet udbredes til kraften stiger, som primært skyldes at titin og sener skal udspændes. Ved en tetanisk kontraktion kan kraftudviklingen bygges højere op, da latenstiden er overstået (udstrækning af titin og andre elastiske komponenter), hvormed kraftudviklingen kan nå et højere niveau, inden kalciumkoncentrationen er faldet igen.
Hvorfor stiger kraften med stigende fyringsfrekvens?*
Kraften stiger med stigende fyringsfrekvens, fordi:
- Øget myoplasmisk Ca2+ koncentration
- Kraftudviklingsraten er langsommere end Ca2+ frisætningsraten
Den lange latensperiode er overstået
Hvad er latensperioden, og hvad sker der under denne periode?
tid der går fra AP til at kraft registreres i musklen
* Primært udspænding af elastiske elementer
(bindevæv, sener, titin)
Hvad er “time to peak”, og hvad påvirker den?
tid der går fra AP til den maksimale relative kraftudvikling
* Muskelfibertype
* Calcium frisætningsrate fra SR
* Calcium diffusionstid fra frisætning til
binding med troponin C
Hvordan rekrutteres flere muskelfibre under en kontraktion?
Der rekrutteres flere muskelfibre ved at aktivere flere motoriske enheder
Sammenhængen mellem antallet af aktive muskelfibre og kraft?
Hvis der er flere muskelfibre der er aktive under kontraktionen, så er kraften i kontraktionen større
Hvad er Hennemans størrelsesprincip, og hvordan påvirker det rekruttering?
Hennemans størrelsesprincip beskriver sammenhængen mellem størrelsen af motoriske enheder og rekruttering ved forskellige kraftudviklinger. De mindste motoriske enheder rekrutteres først ved lav kraft, og større enheder rekrutteres gradvist ved højere kraftbehov i tillæg til de allerede rekrutterede enheder. Dette styres af rygmarven, hvor størrelsen på dendritområdet bestemmer, om motorneuronen aktiveres. Et større dendritområde skal modtage et større irritament for at blive aktiveret.
Hvad karakteriserer en mindre motorisk enhed?
En mindre motorisk enhed består af et alfa-motorneuron, der innerverer relativt få muskelfibre. Den har en lav innervationstærskel og er lettere at excitere. Små motoriske enheder rekrutteres først, både ved lav og høj kraft. Små motoriske enheder er langsomme, Type 1 fibre, MHC1, langsom myosin ATPase, langsom tværbrocyklus, lav effekt, høj udholdenhed
Hvornår rekrutteres små motoriske enheder?
Små motoriske enheder rekrutteres først ved lav kraft og kan også rekrutteres ved højere kraftbehov, indtil større enheder er nødvendige. De er langsommere og udholdende, hvilket gør dem ideelle til aktiviteter, der kræver langvarig muskelaktivitet.
Hvad karakteriserer en større motorisk enhed?
En større motorisk enhed består af et alfa-motorneuron, der innerverer relativt mange muskelfibre. De har en høj innervationstærskel) og rekrutteres, når der er behov for højere kraft, som ved løft af tunge objekter. De store motoriske enheder består af hurtigere muskelfibre (Type 2 fibre), MHC2, hurtig myosin ATPase, hurtig tværbrocyklus, høj effekt, lav udholdenhed.
Hvordan påvirker længden af musklen kraftudviklingen?
Kraften, der kan udvikles i musklen, afhænger af den relative længde af de arbejdende fibre. Med andre ord, musklens længde har en betydning for, hvor meget kraft den kan generere.
Hvad er passiv spænding, og hvordan opstår den?
Passiv spænding opstår, når musklen ændrer længde uden stimulation. Jo mere musklen udspændes, desto større bliver den passive kraft. Denne spænding bestemmes af de elastiske elementer i musklen (som titin, sarcolemma, sener og bindevæv), og deres udspændingsgrad.
Hvad er aktiv spænding, og hvordan opstår den?
Aktiv spænding opstår, når musklen stimuleres elektrisk. Denne kraft afhænger af tværbro-dannelsen, hvor myosin trækker i aktinfilamenterne. Graden af overlap mellem aktin- og myosinfilamenterne bestemmer den aktive spænding.
Definer Isometrisk kontraktion
Definition: Hvis begge ender af en muskel er fikseret og de involverede led ikke bevæges, så kaldes kontraktionen isometrisk. Dvs. musklen har samme længde under hele kontraktionen.
Definer Koncentrisk kontraktion
Definition: En kontraktion hvor musklen forkortes., dvs. kraftudviklingen i tværbroerne er større end den ydre belastning.
Sammentrækning af musklen når vægten løftes
Definer Excentrisk kontraktion
Definition: Hvis den ydre belastning er større end den kraft tværbroerne kan udvikle, vil musklen forlænges af den ydre belastning, mens musklen arbejder imod forlængelsen.
Definer effekt
Kraft * Hastighed = Effekt
Hvordan kan de forskellige muskelfibre kategoriseres?
Myosin heavy chain isoform, Kontraktionshastighed, Myoglobinindholdet
Nævn nogle af forskellene mellem de forskellige muskelfibretyper
